JPH11149059A - 太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置 - Google Patents
太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置Info
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- JPH11149059A JPH11149059A JP9331222A JP33122297A JPH11149059A JP H11149059 A JPH11149059 A JP H11149059A JP 9331222 A JP9331222 A JP 9331222A JP 33122297 A JP33122297 A JP 33122297A JP H11149059 A JPH11149059 A JP H11149059A
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価な構成であるが高精度に太陽を追尾し得
て、しかも、日の出から直ちに太陽光を自動的に採光し
得る太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置及びこれを用
いた太陽光採光装置を提供すること。 【解決手段】 太陽自動追尾装置１は、太陽光採光面体
２に配された受光体３及び４と、受光体３へ西側から照
射する太陽光に対する遮光を行い、受光体４へ東側から
照射する太陽光に対する遮光を行うように、受光体３及
び４へ照射する太陽光に対する遮光を行う遮光手段７
と、受光体３及び４からの受光信号に基づいて、太陽光
採光面体２を太陽光に向けるように、当該太陽光採光面
体２を鉛直軸８の周りで回動させる回動手段１０とを具
備している。回動手段１０は、一対の受光体３及び４か
らの受光信号を実質的に受光しない際に、太陽光採光面
体２を初期位置に回動させるようになっている。
て、しかも、日の出から直ちに太陽光を自動的に採光し
得る太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置及びこれを用
いた太陽光採光装置を提供すること。 【解決手段】 太陽自動追尾装置１は、太陽光採光面体
２に配された受光体３及び４と、受光体３へ西側から照
射する太陽光に対する遮光を行い、受光体４へ東側から
照射する太陽光に対する遮光を行うように、受光体３及
び４へ照射する太陽光に対する遮光を行う遮光手段７
と、受光体３及び４からの受光信号に基づいて、太陽光
採光面体２を太陽光に向けるように、当該太陽光採光面
体２を鉛直軸８の周りで回動させる回動手段１０とを具
備している。回動手段１０は、一対の受光体３及び４か
らの受光信号を実質的に受光しない際に、太陽光採光面
体２を初期位置に回動させるようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光採光装置用
の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置に
関する。
の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置に
関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】太陽光を集めて照明等
に利用する技術が提案されているが、この技術では、太
陽光を効率よく集めるために、太陽光採光面体を常に太
陽の移動に自動追尾させることが好ましく、このため太
陽自動追尾装置が用いられる。
に利用する技術が提案されているが、この技術では、太
陽光を効率よく集めるために、太陽光採光面体を常に太
陽の移動に自動追尾させることが好ましく、このため太
陽自動追尾装置が用いられる。
【０００３】太陽自動追尾装置としては、太陽電池を用
いたもの、フォトダイオードからなるセンサとマイコン
とを用いたもの、太陽の軌道をプログラム計算する方式
を用いたもの等が提案されているが、太陽電池を用いた
ものでは、高精度な追尾が困難であり、センサとマイコ
ンとを用いたもの及び太陽の軌道を計算する方式では、
高精度な追尾を行うことができるが、高価であって、必
ずしも一般的でない。
いたもの、フォトダイオードからなるセンサとマイコン
とを用いたもの、太陽の軌道をプログラム計算する方式
を用いたもの等が提案されているが、太陽電池を用いた
ものでは、高精度な追尾が困難であり、センサとマイコ
ンとを用いたもの及び太陽の軌道を計算する方式では、
高精度な追尾を行うことができるが、高価であって、必
ずしも一般的でない。
【０００４】加えて、太陽光採光においては、日の出か
ら直ちに採光できるようにすることが好ましいが、セン
サとマイコンとを用いたもの及び太陽の軌道をプログラ
ム計算する方式では、そのプログラムの作成等により、
上記と同様に高価となり、必ずしも汎用的でない。
ら直ちに採光できるようにすることが好ましいが、セン
サとマイコンとを用いたもの及び太陽の軌道をプログラ
ム計算する方式では、そのプログラムの作成等により、
上記と同様に高価となり、必ずしも汎用的でない。
【０００５】本発明は、前記諸点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、安価な構成である
が高精度に太陽を追尾し得て、しかも、日の出から直ち
に太陽光を自動的に採光し得る太陽光採光装置用の太陽
自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置を提供す
ることにある。
であって、その目的とするところは、安価な構成である
が高精度に太陽を追尾し得て、しかも、日の出から直ち
に太陽光を自動的に採光し得る太陽光採光装置用の太陽
自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽光採光装置
用の太陽自動追尾装置は、太陽光採光面体に配された一
対の受光体と、この一対の受光体のうちの一方の受光体
へ西側から照射する太陽光に対する遮光を行い、他方の
受光体へ東側から照射する太陽光に対する遮光を行うよ
うに、一対の受光体へ照射する太陽光に対する遮光を行
う遮光手段と、一対の受光体からの受光信号に基づい
て、太陽光採光面体を太陽光に向けるように、当該太陽
光採光面体を鉛直軸の周りで回動させる回動手段とを具
備しており、回動手段は、一対の受光体からの受光信号
を実質的に受光しない際に、太陽光採光面体を初期位置
に回動させるようになっている。
用の太陽自動追尾装置は、太陽光採光面体に配された一
対の受光体と、この一対の受光体のうちの一方の受光体
へ西側から照射する太陽光に対する遮光を行い、他方の
受光体へ東側から照射する太陽光に対する遮光を行うよ
うに、一対の受光体へ照射する太陽光に対する遮光を行
う遮光手段と、一対の受光体からの受光信号に基づい
て、太陽光採光面体を太陽光に向けるように、当該太陽
光採光面体を鉛直軸の周りで回動させる回動手段とを具
備しており、回動手段は、一対の受光体からの受光信号
を実質的に受光しない際に、太陽光採光面体を初期位置
に回動させるようになっている。
【０００７】本発明の回動手段は、一対の受光体からの
受光信号の大きさの差を検出する差検出器と、作動によ
り太陽光採光面体を鉛直軸の周りで回動させるように、
太陽光採光面体に連結された電動モータと、差検出器の
出力信号に基づいて電動モータを作動させる駆動制御回
路とを具備している。電動モータとしては、通常、パル
スモータ（ステップモータ）が用いられるが、その他の
電動モータであってもよい。更に、本発明の回動手段
は、一対の受光体からの受光信号を実質的に受光しない
際に太陽光採光面体を初期位置に回動させるために、一
対の受光体からのいずれか一方の受光信号に初期位置回
動信号を加算又は減算して、この加算又は減算後の信号
を当該一方の受光信号として差検出器に供給する加算又
は減算手段を更に具備している。
受光信号の大きさの差を検出する差検出器と、作動によ
り太陽光採光面体を鉛直軸の周りで回動させるように、
太陽光採光面体に連結された電動モータと、差検出器の
出力信号に基づいて電動モータを作動させる駆動制御回
路とを具備している。電動モータとしては、通常、パル
スモータ（ステップモータ）が用いられるが、その他の
電動モータであってもよい。更に、本発明の回動手段
は、一対の受光体からの受光信号を実質的に受光しない
際に太陽光採光面体を初期位置に回動させるために、一
対の受光体からのいずれか一方の受光信号に初期位置回
動信号を加算又は減算して、この加算又は減算後の信号
を当該一方の受光信号として差検出器に供給する加算又
は減算手段を更に具備している。
【０００８】本発明の太陽自動追尾装置は、太陽光採光
面体に配された他の一対の受光体を更に具備しており、
ここで、遮蔽手段は、他の一対の受光体のうちの一方の
受光体へ地平側から照射する太陽光に対する遮光を行
い、他方の受光体へ天頂側から照射する太陽光に対する
遮光を行うように、他の一対の受光体へ照射する太陽光
に対する遮光を行うようにも構成されており、回動手段
は、他の一対の受光体からの受光信号に基づいて、太陽
光採光面体を太陽に向けるように、当該太陽光採光面体
を水平軸の周りで回動させるように構成されている。
面体に配された他の一対の受光体を更に具備しており、
ここで、遮蔽手段は、他の一対の受光体のうちの一方の
受光体へ地平側から照射する太陽光に対する遮光を行
い、他方の受光体へ天頂側から照射する太陽光に対する
遮光を行うように、他の一対の受光体へ照射する太陽光
に対する遮光を行うようにも構成されており、回動手段
は、他の一対の受光体からの受光信号に基づいて、太陽
光採光面体を太陽に向けるように、当該太陽光採光面体
を水平軸の周りで回動させるように構成されている。
【０００９】太陽自動追尾装置が太陽光採光面体に配さ
れた他の一対の受光体を更に具備する場合、回動手段
は、他の一対の受光体からの受光信号の大きさの差を検
出する他の一の差検出器と、作動により太陽光採光面体
を水平軸の周りで回動させるように、太陽光採光面体に
連結された他の一の電動モータと、他の一の差検出器の
出力信号に基づいて他の一の電動モータを作動させる他
の一の駆動制御回路とを具備している。
れた他の一対の受光体を更に具備する場合、回動手段
は、他の一対の受光体からの受光信号の大きさの差を検
出する他の一の差検出器と、作動により太陽光採光面体
を水平軸の周りで回動させるように、太陽光採光面体に
連結された他の一の電動モータと、他の一の差検出器の
出力信号に基づいて他の一の電動モータを作動させる他
の一の駆動制御回路とを具備している。
【００１０】本発明では、遮光手段は、太陽光採光面体
において垂直軸に対して傾斜して伸びた一の遮光板と、
太陽光採光面体において一の遮光板に交差して伸びた他
の一の遮光板とを具備しており、各受光体は、好ましく
は、遮光板の交差部近傍に配されている。
において垂直軸に対して傾斜して伸びた一の遮光板と、
太陽光採光面体において一の遮光板に交差して伸びた他
の一の遮光板とを具備しており、各受光体は、好ましく
は、遮光板の交差部近傍に配されている。
【００１１】受光体としては、フォトトランジスタ、フ
ォトダイオード等を用いることができるが、最近の家電
製品のリモコンスイッチに多く用いられている赤外線発
光ダイオード又は遠赤外線発光ダイオードは、受光体と
しても用いることが判明し、これらを本発明の受光体と
して用いると、安価に構成し得る上に、赤外線発光ダイ
オードでは人工光による誤動作の虞が少なく、遠赤外線
発光ダイオードでは曇天時であっても雲を透過してくる
太陽からの遠赤外線によって効果的な太陽の追尾が可能
となり、極めて好ましい。
ォトダイオード等を用いることができるが、最近の家電
製品のリモコンスイッチに多く用いられている赤外線発
光ダイオード又は遠赤外線発光ダイオードは、受光体と
しても用いることが判明し、これらを本発明の受光体と
して用いると、安価に構成し得る上に、赤外線発光ダイ
オードでは人工光による誤動作の虞が少なく、遠赤外線
発光ダイオードでは曇天時であっても雲を透過してくる
太陽からの遠赤外線によって効果的な太陽の追尾が可能
となり、極めて好ましい。
【００１２】本発明の太陽光採光装置は、上記の太陽自
動追尾装置を具備している。本太陽光採光装置におい
て、太陽光採光面体に、太陽光を必要な個所に伝送する
多数の光ファイバの各一端を直接に取り付けてもよく、
また、太陽光を集光する集光レンズ、放物面鏡等を取り
付けてもよく、この場合、集光レンズ、放物面鏡等の焦
点に一個又は複数の光ファイバの一端を配して、集光さ
れた太陽光をこの光ファイバで受光して必要な個所に伝
送するようにしてもよい。更には、太陽光採光面体自体
を太陽電池で構成するか、太陽光採光面体に太陽電池を
取り付けて、太陽光採光面体を発電パネルとして構成し
てもよい。
動追尾装置を具備している。本太陽光採光装置におい
て、太陽光採光面体に、太陽光を必要な個所に伝送する
多数の光ファイバの各一端を直接に取り付けてもよく、
また、太陽光を集光する集光レンズ、放物面鏡等を取り
付けてもよく、この場合、集光レンズ、放物面鏡等の焦
点に一個又は複数の光ファイバの一端を配して、集光さ
れた太陽光をこの光ファイバで受光して必要な個所に伝
送するようにしてもよい。更には、太陽光採光面体自体
を太陽電池で構成するか、太陽光採光面体に太陽電池を
取り付けて、太陽光採光面体を発電パネルとして構成し
てもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を、図に
示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。な
お、本発明はこれら実施例に何等限定されないのであ
る。
示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。な
お、本発明はこれら実施例に何等限定されないのであ
る。
【００１４】
【実施例】図１から図４において、本例の太陽自動追尾
装置１は、太陽光採光面体２に配された二対の受光体３
及び４並びに５及び６と、受光体３へ西側から照射する
太陽光に対する遮光を行い、受光体４へ東側から照射す
る太陽光に対する遮光を行うと共に、受光体５へ地平側
から照射する太陽光に対する遮光を行い、受光体６へ天
頂側から照射する太陽光に対する遮光を行うように、受
光体３〜６へ照射する太陽光に対する遮光を行う遮光手
段７と、受光体３及び４からの受光信号に基づいて、太
陽光採光面体２を太陽光に向けるように、当該太陽光採
光面体２を鉛直軸８の周りで回動させると共に、受光体
５及び６からの受光信号に基づいて、太陽光採光面体２
を太陽に向けるように、当該太陽光採光面体２を水平軸
９の周りで回動させる回動手段１０とを具備している。
装置１は、太陽光採光面体２に配された二対の受光体３
及び４並びに５及び６と、受光体３へ西側から照射する
太陽光に対する遮光を行い、受光体４へ東側から照射す
る太陽光に対する遮光を行うと共に、受光体５へ地平側
から照射する太陽光に対する遮光を行い、受光体６へ天
頂側から照射する太陽光に対する遮光を行うように、受
光体３〜６へ照射する太陽光に対する遮光を行う遮光手
段７と、受光体３及び４からの受光信号に基づいて、太
陽光採光面体２を太陽光に向けるように、当該太陽光採
光面体２を鉛直軸８の周りで回動させると共に、受光体
５及び６からの受光信号に基づいて、太陽光採光面体２
を太陽に向けるように、当該太陽光採光面体２を水平軸
９の周りで回動させる回動手段１０とを具備している。
【００１５】受光体３〜６のそれぞれには、家電製品の
リモコンスイッチに多く用いられている赤外線発光ダイ
オードが用いられている。
リモコンスイッチに多く用いられている赤外線発光ダイ
オードが用いられている。
【００１６】遮光手段７は、板状の太陽光採光面体２の
太陽光採光面側（表面）に固着された基台２１と、基台
２１に固着されて、太陽光採光面体２において垂直軸８
に対して４５°だけ傾斜して伸びた遮光板２２と、太陽
光採光面体２において遮光板２２に交差して垂直軸８に
対して４５°だけ傾斜して伸びた遮光板２３とを具備し
ている。受光体３〜６は、遮光板２２及び２３の交差部
近傍に配されて、基台２１に固着されている。なお、基
台２１を省いて、遮光板２２及び２３並びに受光体３〜
６を直接に太陽光採光面体２に固着してもよい。
太陽光採光面側（表面）に固着された基台２１と、基台
２１に固着されて、太陽光採光面体２において垂直軸８
に対して４５°だけ傾斜して伸びた遮光板２２と、太陽
光採光面体２において遮光板２２に交差して垂直軸８に
対して４５°だけ傾斜して伸びた遮光板２３とを具備し
ている。受光体３〜６は、遮光板２２及び２３の交差部
近傍に配されて、基台２１に固着されている。なお、基
台２１を省いて、遮光板２２及び２３並びに受光体３〜
６を直接に太陽光採光面体２に固着してもよい。
【００１７】回動手段１０は、受光体３及び４からの受
光電圧信号の大きさの差を検出する差検出器３１と、作
動により太陽光採光面体２を鉛直軸８の周りで回動させ
るように、太陽光採光面体２に連結された電動モータ３
２と、差検出器３１の出力信号に基づいて電動モータ３
２を作動させると共に、禁止信号発生手段３８からの信
号に基づいて電動モータ３２の作動を停止させる駆動制
御回路３３と、日没後に受光体３及び４からの受光電圧
信号を実質的に受光しない際に太陽光採光面体２を初期
位置（日の出方向）に回動させるために、受光体４から
の受光電圧信号に初期位置回動電圧信号を本例では加算
して、この加算電圧信号を当該一方の受光電圧信号とし
て差検出器３１に供給する電圧加算手段３４と、受光体
５及び６からの受光電圧信号の大きさの差を検出する差
検出器３５と、作動により太陽光採光面体２を水平軸９
の周りで回動させるように、太陽光採光面体２に連結さ
れた電動モータ３６と、差検出器３５の出力信号に基づ
いて電動モータ３６を作動させると共に、禁止信号発生
手段３８からの信号に基づいて電動モータ３６の作動を
停止させる駆動制御回路３７と、太陽光採光面体２の規
定以上の回動を禁止する信号を発生する前記禁止信号発
生手段３８と、駆動制御回路３３及び３７に共通な駆動
パルスを発生するパルス発生手段３９とを具備してい
る。
光電圧信号の大きさの差を検出する差検出器３１と、作
動により太陽光採光面体２を鉛直軸８の周りで回動させ
るように、太陽光採光面体２に連結された電動モータ３
２と、差検出器３１の出力信号に基づいて電動モータ３
２を作動させると共に、禁止信号発生手段３８からの信
号に基づいて電動モータ３２の作動を停止させる駆動制
御回路３３と、日没後に受光体３及び４からの受光電圧
信号を実質的に受光しない際に太陽光採光面体２を初期
位置（日の出方向）に回動させるために、受光体４から
の受光電圧信号に初期位置回動電圧信号を本例では加算
して、この加算電圧信号を当該一方の受光電圧信号とし
て差検出器３１に供給する電圧加算手段３４と、受光体
５及び６からの受光電圧信号の大きさの差を検出する差
検出器３５と、作動により太陽光採光面体２を水平軸９
の周りで回動させるように、太陽光採光面体２に連結さ
れた電動モータ３６と、差検出器３５の出力信号に基づ
いて電動モータ３６を作動させると共に、禁止信号発生
手段３８からの信号に基づいて電動モータ３６の作動を
停止させる駆動制御回路３７と、太陽光採光面体２の規
定以上の回動を禁止する信号を発生する前記禁止信号発
生手段３８と、駆動制御回路３３及び３７に共通な駆動
パルスを発生するパルス発生手段３９とを具備してい
る。
【００１８】差検出器３１は、受光体３からの受光電圧
信号の大きさから受光体４からの受光電圧信号の大きさ
を減ずる減算部５１と、減算部５１からの電圧信号を増
幅する増幅部５２とを具備しており、このような差検出
器３１は、よく知られた差動（演算）増幅器により具体
化し得る。差検出器３１は、受光体３及び４からの受光
信号の大きさに有意の差がある際には、いずれが大きい
かを示す差検出信号を駆動制御回路３３に送出する。
信号の大きさから受光体４からの受光電圧信号の大きさ
を減ずる減算部５１と、減算部５１からの電圧信号を増
幅する増幅部５２とを具備しており、このような差検出
器３１は、よく知られた差動（演算）増幅器により具体
化し得る。差検出器３１は、受光体３及び４からの受光
信号の大きさに有意の差がある際には、いずれが大きい
かを示す差検出信号を駆動制御回路３３に送出する。
【００１９】加算手段３４は、初期位置回動電圧信号と
して、受光体３及び４からの受光電圧信号の大きさより
も絶対値において十分に小さい一定の負電圧信号を発生
する発生部５５と、発生部５５からの負電圧信号と受光
体４からの受光電圧信号とを加算する加算部５６とを具
備している。
して、受光体３及び４からの受光電圧信号の大きさより
も絶対値において十分に小さい一定の負電圧信号を発生
する発生部５５と、発生部５５からの負電圧信号と受光
体４からの受光電圧信号とを加算する加算部５６とを具
備している。
【００２０】差検出器３５は、差検出器３１と同様に構
成されており、受光体５からの受光電圧信号の大きさか
ら受光体６からの受光電圧信号の大きさを減ずる減算部
６１と、減算部６１からの電圧信号を増幅する増幅部６
２とを具備しており、差動（演算）増幅器からなる。差
検出器３５は、受光体５及び６からの受光電圧信号の大
きさに有意の差がある際には、いずれが大きいかを示す
差検出信号を駆動制御回路３７に送出する。
成されており、受光体５からの受光電圧信号の大きさか
ら受光体６からの受光電圧信号の大きさを減ずる減算部
６１と、減算部６１からの電圧信号を増幅する増幅部６
２とを具備しており、差動（演算）増幅器からなる。差
検出器３５は、受光体５及び６からの受光電圧信号の大
きさに有意の差がある際には、いずれが大きいかを示す
差検出信号を駆動制御回路３７に送出する。
【００２１】駆動制御回路３３は、差検出器３１からの
差検出信号により、パルス発生手段３９からの駆動パル
スを電動モータ３２に送出するようになっている。ここ
で、駆動制御回路３３は、差検出器３１からの差検出信
号に基づいて、受光体３からの受光電圧信号よりも受光
体４からの受光電圧信号の方が小さい場合には、電動モ
ータ３２の出力回転軸を正転させ、逆に、受光体３から
の受光電圧信号よりも受光体４からの受光電圧信号の方
が大きい場合には、電動モータ３２の出力回転軸を逆転
させるような、駆動パルスを電動モータ３２に送出す
る。
差検出信号により、パルス発生手段３９からの駆動パル
スを電動モータ３２に送出するようになっている。ここ
で、駆動制御回路３３は、差検出器３１からの差検出信
号に基づいて、受光体３からの受光電圧信号よりも受光
体４からの受光電圧信号の方が小さい場合には、電動モ
ータ３２の出力回転軸を正転させ、逆に、受光体３から
の受光電圧信号よりも受光体４からの受光電圧信号の方
が大きい場合には、電動モータ３２の出力回転軸を逆転
させるような、駆動パルスを電動モータ３２に送出す
る。
【００２２】駆動制御回路３７は、駆動制御回路３３と
同様に構成されており、差検出器３５からの差検出信号
により、パルス発生手段３９からの駆動パルスを電動モ
ータ３６に送出するようになっている。駆動制御回路３
７も、差検出器３５からの差検出信号に基づいて、受光
体５からの受光電圧信号よりも受光体６からの受光電圧
信号の方が小さい場合には、電動モータ３６の出力回転
軸を正転させ、逆に、受光体５からの受光電圧信号より
も受光体６からの受光信号の方が大きい場合には、電動
モータ３６の出力回転軸を逆転させるような、駆動パル
スを電動モータ３６に送出する。
同様に構成されており、差検出器３５からの差検出信号
により、パルス発生手段３９からの駆動パルスを電動モ
ータ３６に送出するようになっている。駆動制御回路３
７も、差検出器３５からの差検出信号に基づいて、受光
体５からの受光電圧信号よりも受光体６からの受光電圧
信号の方が小さい場合には、電動モータ３６の出力回転
軸を正転させ、逆に、受光体５からの受光電圧信号より
も受光体６からの受光信号の方が大きい場合には、電動
モータ３６の出力回転軸を逆転させるような、駆動パル
スを電動モータ３６に送出する。
【００２３】パルスモータ（ステップモータ）からなる
電動モータ３２は、本例では、フレーム６５に装着され
ており、その出力回転軸は、太陽光採光面体２に連結さ
れている。電動モータ３２の作動でその出力回転軸が回
転されると、太陽光採光面体２は、鉛直軸８の周りで回
動される。
電動モータ３２は、本例では、フレーム６５に装着され
ており、その出力回転軸は、太陽光採光面体２に連結さ
れている。電動モータ３２の作動でその出力回転軸が回
転されると、太陽光採光面体２は、鉛直軸８の周りで回
動される。
【００２４】同じくパルスモータ（ステップモータ）か
らなる電動モータ３６は、本例では、装置フレーム（図
示せず）に装着されて、その出力回転軸はフレーム６５
に連結されている。電動モータ３６の作動でその出力回
転軸が回転されると、フレーム６５を介して太陽光採光
面体２は、水平軸９の周りで回動される。
らなる電動モータ３６は、本例では、装置フレーム（図
示せず）に装着されて、その出力回転軸はフレーム６５
に連結されている。電動モータ３６の作動でその出力回
転軸が回転されると、フレーム６５を介して太陽光採光
面体２は、水平軸９の周りで回動される。
【００２５】禁止信号発生手段３８は、太陽光採光面体
２の鉛直軸８の周りでの一定以上の回動を検出するリミ
ットスイッチ７１及び７２と、太陽光採光面体２の水平
軸９の周りでの一定以上の回動を検出するリミットスイ
ッチ７３及び７４とを具備しており、リミットスイッチ
７１〜７４は、太陽光採光面体２の後方に配されてい
る。駆動制御回路３３は、リミットスイッチ７１及び７
２のいずれかから検出信号を受信すると、駆動パルスの
電動モータ３２への送出を停止し、駆動制御回路３７
は、同じくリミットスイッチ７３及び７４のいずれかか
ら検出信号を受信すると、駆動パルスの電動モータ３６
への送出を停止する。
２の鉛直軸８の周りでの一定以上の回動を検出するリミ
ットスイッチ７１及び７２と、太陽光採光面体２の水平
軸９の周りでの一定以上の回動を検出するリミットスイ
ッチ７３及び７４とを具備しており、リミットスイッチ
７１〜７４は、太陽光採光面体２の後方に配されてい
る。駆動制御回路３３は、リミットスイッチ７１及び７
２のいずれかから検出信号を受信すると、駆動パルスの
電動モータ３２への送出を停止し、駆動制御回路３７
は、同じくリミットスイッチ７３及び７４のいずれかか
ら検出信号を受信すると、駆動パルスの電動モータ３６
への送出を停止する。
【００２６】以上の太陽自動追尾装置１を具備した太陽
光採光装置８１は、本例では、多数の光ファイバ８２を
具備しており、多数の光ファイバ８２の各一端は、その
端面が太陽光採光面体２の表面側で露出して、太陽光採
光面体２に取り付けられている。多数の光ファイバ８２
で採光された太陽光は、室内などに導かれて照明などに
用いられる。
光採光装置８１は、本例では、多数の光ファイバ８２を
具備しており、多数の光ファイバ８２の各一端は、その
端面が太陽光採光面体２の表面側で露出して、太陽光採
光面体２に取り付けられている。多数の光ファイバ８２
で採光された太陽光は、室内などに導かれて照明などに
用いられる。
【００２７】太陽自動追尾装置１では、日中は、太陽の
移動に伴って、受光体３からの受光電圧信号の大きさと
受光体４からの受光電圧信号の大きさとが常に等しくな
り、且つ受光体５からの受光電圧信号の大きさと受光体
６からの受光電圧信号の大きさとが常に等しくなるよう
に、電動モータ３２及び３６が作動されて、太陽光採光
面体２が太陽光にほぼ直交するように位置決めされる。
なお、受光体４からの受光電圧信号には発生部５５から
の負電圧信号が加算されているが、発生部５５の負電圧
信号は、日中では、受光体４からの受光電圧信号に比較
してその絶対値において極めて小さいので、これによる
太陽光採光面体２の太陽光への位置決め誤差は無視し得
るものとなる。
移動に伴って、受光体３からの受光電圧信号の大きさと
受光体４からの受光電圧信号の大きさとが常に等しくな
り、且つ受光体５からの受光電圧信号の大きさと受光体
６からの受光電圧信号の大きさとが常に等しくなるよう
に、電動モータ３２及び３６が作動されて、太陽光採光
面体２が太陽光にほぼ直交するように位置決めされる。
なお、受光体４からの受光電圧信号には発生部５５から
の負電圧信号が加算されているが、発生部５５の負電圧
信号は、日中では、受光体４からの受光電圧信号に比較
してその絶対値において極めて小さいので、これによる
太陽光採光面体２の太陽光への位置決め誤差は無視し得
るものとなる。
【００２８】日没後、受光体３及び４からの受光電圧信
号の大きさは実質的に零となり、減算部５１に加わる電
圧信号は発生部５５からの負電圧信号のみとなり、差検
出器３３は、受光体３からの受光電圧信号が受光体４か
らの受光信号よりも大きいものとして、駆動制御回路３
３に検出信号を送出し、これにより、駆動制御回路３３
は電動モータ３２を作動させる。この電動モータ３２の
作動で、太陽光採光面体２は、初期位置に向けて回動さ
れて、最後にリミットスイッチ７１を作動させ、リミッ
トスイッチ７１の作動で、駆動制御回路３３は電動モー
タ３２の作動を停止させる。なお、この日没後の動作に
おいて、リミットスイッチ７１の作動後は、駆動制御回
路３３は、受光体３からの受光電圧信号が受光体４から
の受光電圧信号よりも大きいものとする差検出器３３か
らの検出信号を無視して、次に、受光体４からの受光電
圧信号が受光体３からの受光電圧信号よりも大きいもの
とする差検出器３３からの検出信号を受信後、前記の動
作を繰り返す。なお、太陽光採光面体２の初期位置で
は、日の出において受光体４側に太陽光がより多く照射
するようになっている。
号の大きさは実質的に零となり、減算部５１に加わる電
圧信号は発生部５５からの負電圧信号のみとなり、差検
出器３３は、受光体３からの受光電圧信号が受光体４か
らの受光信号よりも大きいものとして、駆動制御回路３
３に検出信号を送出し、これにより、駆動制御回路３３
は電動モータ３２を作動させる。この電動モータ３２の
作動で、太陽光採光面体２は、初期位置に向けて回動さ
れて、最後にリミットスイッチ７１を作動させ、リミッ
トスイッチ７１の作動で、駆動制御回路３３は電動モー
タ３２の作動を停止させる。なお、この日没後の動作に
おいて、リミットスイッチ７１の作動後は、駆動制御回
路３３は、受光体３からの受光電圧信号が受光体４から
の受光電圧信号よりも大きいものとする差検出器３３か
らの検出信号を無視して、次に、受光体４からの受光電
圧信号が受光体３からの受光電圧信号よりも大きいもの
とする差検出器３３からの検出信号を受信後、前記の動
作を繰り返す。なお、太陽光採光面体２の初期位置で
は、日の出において受光体４側に太陽光がより多く照射
するようになっている。
【００２９】なお、上記例では、受光体３〜６及び遮光
手段７を太陽光採光面体２の中央に配したが、受光体３
〜６の夫々を太陽光採光面体２の各縁に配して、太陽光
採光面体２を遮光手段として用いてもよい。
手段７を太陽光採光面体２の中央に配したが、受光体３
〜６の夫々を太陽光採光面体２の各縁に配して、太陽光
採光面体２を遮光手段として用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、軌道計算等をしなくて
も、高精度に太陽を追尾し得て、しかも、安価に構成し
得、加えて、自動的に初期位置に復帰させることができ
て、日の出から直ちに採光を可能とし得る太陽光採光装
置用の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装
置を提供することができる。
も、高精度に太陽を追尾し得て、しかも、安価に構成し
得、加えて、自動的に初期位置に復帰させることができ
て、日の出から直ちに採光を可能とし得る太陽光採光装
置用の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装
置を提供することができる。
【図１】本発明の太陽自動追尾装置を用いた太陽光採光
装置の好ましい一実施例の説明斜視図である。
装置の好ましい一実施例の説明斜視図である。
【図２】図１に示す太陽自動追尾装置の一部正面図であ
る。
る。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１に示す太陽自動追尾装置の電気回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 太陽自動追尾装置 ２ 太陽光採光面体 ３、４ 受光体 ７ 遮光手段 １０ 回動手段
Claims (7)
- 【請求項１】 太陽光採光面体に配された一対の受光体
と、この一対の受光体のうちの一方の受光体へ西側から
照射する太陽光に対する遮光を行い、他方の受光体へ東
側から照射する太陽光に対する遮光を行うように、一対
の受光体へ照射する太陽光に対する遮光を行う遮光手段
と、一対の受光体からの受光信号に基づいて、太陽光採
光面体を太陽光に向けるように、当該太陽光採光面体を
鉛直軸の周りで回動させる回動手段とを具備しており、
回動手段は、一対の受光体からの受光信号を実質的に受
光しない際に、太陽光採光面体を初期位置に回動させる
ようになっている太陽光採光装置用の太陽自動追尾装
置。 - 【請求項２】 回動手段は、一対の受光体からの受光信
号の大きさの差を検出する差検出器と、作動により太陽
光採光面体を鉛直軸の周りで回動させるように、太陽光
採光面体に連結された電動モータと、差検出器の出力信
号に基づいて電動モータを作動させる駆動制御回路とを
具備している請求項１に記載の太陽光採光装置用の太陽
自動追尾装置。 - 【請求項３】 回動手段は、一対の受光体からの受光信
号を実質的に受光しない際に、太陽光採光面体を初期位
置に回動させるために、一対の受光体からのいずれか一
方の受光信号に初期位置回動信号を加算又は減算して、
この加算又は減算後の信号を当該一方の受光信号として
差検出器に供給する加算又は減算手段を更に具備してい
る請求項２に記載の太陽光採光装置用の太陽自動追尾装
置。 - 【請求項４】 太陽光採光面体に配された他の一対の受
光体を更に具備しており、遮蔽手段は、他の一対の受光
体のうちの一方の受光体へ地平側から照射する太陽光に
対する遮光を行い、他方の受光体へ天頂側から照射する
太陽光に対する遮光を行うように、他の一対の受光体へ
照射する太陽光に対する遮光を行うようにも構成されて
おり、回動手段は、他の一対の受光体からの受光信号に
基づいて、太陽光採光面体を太陽に向けるように、当該
太陽光採光面体を水平軸の周りで回動させるように構成
されている請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽
光採光装置用の太陽自動追尾装置。 - 【請求項５】 回動手段は、他の一対の受光体からの受
光信号の大きさの差を検出する他の一の差検出器と、作
動により太陽光採光面体を水平軸の周りで回動させるよ
うに、太陽光採光面体に連結された他の一の電動モータ
と、他の一の差検出器の出力信号に基づいて他の一の電
動モータを作動させる他の一の駆動制御回路とを具備し
ている請求項４に記載の太陽光採光装置用の太陽自動追
尾装置。 - 【請求項６】 遮光手段は、太陽光採光面体において垂
直軸に対して傾斜して伸びた一の遮光板と、太陽光採光
面体において一の遮光板に交差して伸びた他の一の遮光
板とを具備しており、各受光体は、遮光板の交差部近傍
に配されている請求項１から５のいずれか一項に記載の
太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか一項に記載の
太陽自動追尾装置を具備した太陽光採光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9331222A JPH11149059A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9331222A JPH11149059A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11149059A true JPH11149059A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18241269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9331222A Pending JPH11149059A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 太陽光採光装置用の太陽自動追尾装置及びこれを用いた太陽光採光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11149059A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100369893B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2003-01-30 | 한국에너지기술연구원 | 포토다이오드를 이용한 태양추적센서 |
| JP2009099904A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Gyoseiin Genshino Iinkai Kakuno Kenkyusho | ヘリオスタットの太陽位置センサー機構とコントローラー及びその追随制御方法 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP9331222A patent/JPH11149059A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100369893B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2003-01-30 | 한국에너지기술연구원 | 포토다이오드를 이용한 태양추적센서 |
| JP2009099904A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-07 | Gyoseiin Genshino Iinkai Kakuno Kenkyusho | ヘリオスタットの太陽位置センサー機構とコントローラー及びその追随制御方法 |
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|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
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|
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